Determinacion del peso molecular de una molecula por viscosimetria

INTRODUCCIÓN

Las soluciones de polímeros son, mezclas líquidas de largas cadenas de polímeros y pequeñas moléculas de disolvente. Ellas cumplen un papel muy importante en el campo del estudio y la aplicación de polímeros desde dos puntos de vista; en primer lugar las soluciones poliméricas se utilizan para caracterizar la estructura de múltiples polímeros mediante técnicas como viscosimetría,cromatografía de exclusión molecular (GPC) y dispersión de luz, entre otras. En segundo lugar, los polímeros en solución son utilizados para controlar las propiedades reológicas y la estabilidad de múltiples sistemas comerciales.
Las propiedades de los polímeros en solución están determinadas por las características estructurales de la cadena macromolecular solvatada. La estructura depende de lanaturaleza de la unidad repetitiva y, en el caso de co-polímeros, de la composición y la distribución de los monómeros en la cadena.
La viscosidad es una de las propiedades más importantes de las soluciones de polímeros. La viscosidad depende de la estructura química del polímero, de las interacciones con el disolvente y del peso molecular. Normalmente, una molécula de alto peso molecular en unbuen disolvente adquiere un gran volumen hidrodinámico y la viscosidad de la solución aumenta.
La viscosimetría de soluciones diluidas está relacionada con la medida de la habilidad intrínseca de un polímero para incrementar la viscosidad de un disolvente a una temperatura determinada y es útil para obtener información relacionada con el tamaño y la forma de las moléculas de polímero ensolución. En el tratamiento diluido la viscosidad de una solución polimérica (para concentraciones de polímero muy bajas) es determinada relativa a la viscosidad del disolvente. Los siguientes términos son definidos en estos casos:

Viscosidad relativa Viscosidad especifica Viscosidad Reducida Viscosidad Intrínseca
donde es la viscosidad de la solución de polímero y o es laviscosidad del solvente puro.
La viscosidad intrínseca es una medida de la habilidad de una molécula de polímero para aumentar la viscosidad de un disolvente en ausencia de interacciones intermoleculares.
La ecuación más común para evaluar la viscosidad intrínseca es la ecuación de Huggins (1).
La relación entre la viscosidad intrínseca y el peso molecular M del polímero, esta dada por la ecuación deMark-Houwnik-Sakurada (2).

(1) (2)

con KH como la constante de Huggins K y a son constantes conocidas y Mv es
el Peso molecular viscosimétrico promedio
Objetivos

Determinar el peso molecular viscosimétrico de una macromolécula (poliestireno), a partir de mediciones de viscosidad de soluciones de diferente concentraciónutilizando el viscosímetro de Ostwald.

Determinar el peso molecular de una macromolécula por esta metodología.

MATERIALES

- Picnómetro
- Cronómetro
- Matraz aforado de 25,00 [ml]
- Matraz aforado de 50,00 [ml]
- Viscosímetro de Ostwald
- Propipeta

REACTIVOS

- Acetona
- Tolueno
- Agua destilada
- Poliestireno a diferentes concentraciones

Procedimiento experimental:

•Se monto el viscosímetro en un soporte universal para luego ambientarlo con 10ml de tolueno ayudándose con una pro pipeta.

• Luego de ambientar el viscosimetro se procedió a medir los tiempos de escurrimiento del tolueno repitiendo el procedimiento 3 veces.

• Se repite el procedimiento de medición de tiempos de escurrimiento para las soluciones (1,½, ¼ ,1/8 ) de poliestireno.

• Posterioral uso del viscosimetro se procedió a calcular las densidades de las soluciones de poliestireno (1, ½, ¼ ,1/8 ) y tolueno, mediante el uso de un picnometro de 25mL. Para así obtener las viscosidades que se necesitan para calcular el peso molecular del poliestireno mediante el uso de la ecuación de Mark-Houwink-Sakurada.

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Resultados

A continuación se presentan los datos y cálculos...